Оглавление:

Вот еще один вариант самодельной установки для плавления металлов. Ее мне прислал techproff, за что ему спасибо. Эта статья также доступна для скачивания в разделе "Скачать".

НАСТОЛЬНАЯ ПЛАВИЛЬНЯ

Как-то в ходе работы над одним изобретением мне понадобилось плавильное устройство с широким спектром нагрева, которым было бы удобно пользоваться в домашних условиях. Перепробовал разные варианты газовых и электроспиральных нагревателей и убедился, что ни те ни другие не отвечают поставленной задаче: они получались либо громоздкими и неудобными в пользовании, либо не давали достаточного нагрева. Вот, думаю, была бы электродуговая плавка, но действующая в более замедленном темпе!
Так пришла в голову идея использовать для этой цели углеграфитовый порошок, который засыпается между двумя рабочими углеграфитовыми же электродами, к которым подводится напряжение питания в пределах 25-50 В от достаточно мощного (типа сварочного) трансформатора. За счет имеющегося омического сопротивления в порошке графита происходит постепенный интенсивный нагрев. Температура в такой электропечи может доходить до 3000 °С, что дает возможность плавить почти все металлы (малыми порциями). Несмотря на столь внушительный нагрев внутри печи, наружный слой угле-графитового порошка остается темноватого или красноватого цвета, так что ослепляющего свечения, как это бывает при электродуговой сварке, от печи не исходит. Время разогрева печи варьируется в интервале 3-5 минут, что позволяет легко контролировать и управлять процессом плавки, включая-отключая от сети трансформатор. Так как металла плавится немного, то он особо не расплывается внутри печи и порошок достаточно хорошо держит его форму.
Электропечь делается из простых и вполне доступных материалов: графита, слюды и асбестовой плитки. В связи с тем, что асбест по медицинским соображениям запрещен и становится редкостью, его можно заменить кафельной или цементной плиткой.
Размеры печи не являются строго определенными. Все зависит от мощности имеющейся электросети и выходного напряжения трансформатора. Чем больше выходное
напряжение, тем шире должно быть расстояние между электродами. При тех размерах электропечи, что указаны на чертеже, достаточно подавать на электроды 25-30 вольт: печь разогревается в плавном режиме, но довольно интенсивно. В случае применения сварочного трансформатора промышленного образца, который обычно выдает 50-60 вольт, расстояние между электродами надо увеличить примерно вдвое, до 150-200 мм. В объеме печи, приведенном на чертеже (100х65х50 мм), можно расплавить 60-80 граммов, например, серебра, что считается уже неплохим результатом.
В качестве электродов для печи подходят щетки от мощного электромотора. Они удобны тем, что имеют хороший токоподводящий гибкий провод. Если нет возможности достать такие электроды, их несложно выпилить самому из куска графита, например, от использованного стержня-электрода, применяемого в дугоплавильных печах. В самодельном электроде надо лишь просверлить сбоку два отверстия диаметром 5-6 мм, вставить в них многожильный медный провод толщиной 5 мм и для уплотнения осторожно забить сюда еще подходящий гвоздь. На внутренней стороне электродов делается сетчатая насечка напильником - для улучшения контакта с порошком графита.
В качестве внутреннего футеровочного слоя стенок печи применяется слюда: благодаря своей слоистости она служит хорошим теплоизолирующим экраном. Наружные стенки дополнительно укрепляются асбестовой или цементной плиткой толщиной 5-10 мм. Для предельной простоты сборки стенки обвязываются мягкой медной или вязальной проволокой. Изолирующей подставкой для печи служит обычный кирпич; под низ укладывается еще эмалированный металлический поддон с бортиками.
Углеграфитовый порошок можно получать из отслуживших стержней с помощью грубого напильника или многолезвийной ножовки по металлу. Надо учесть, что в процессе плавки порошок графита все же постепенно выгорает и его надо периодически подсыпать.

Электроплавильная печь: 1 - порошок углеграфита; 2 - место плавки металла; 3 - провод-обвязка корпуса печи; 4 - футеровка из слюды; 5 - плитка асбестовая; 6 - электрод углеграфитовый; 7 - провод токоподводящий.

Схема подключения печи.

Понижающий трансформатор на 25 вольт. Сетевая обмотка содержит 620 витков медного эмалированного проводя диаметром 1 мм. Понижающая обмотка содержит 70 витков провода прямоугольного сечения 4,2х2,8 мм в стекловолоконной изоляции.

Собранная печь подключается к трансформатору достаточно толстыми медными проводами (7—8 мм) с обязательной наружной изоляцией, чтобы избежать во время работы случайного короткого замыкания.

Готовую к работе печь вначале как следует прогревают, чтобы дать выгореть органическим включениям (обеспечив при этом соответствующую вентиляцию в помещении). В дальнейшем печь работает практически без выделения копоти и гари.

Плавку металлов проводят по следующей схеме. Вначале с помощью небольшой лопатки в середине печи в порошке делают лунку, кладут в нее первую порцию металла и закапывают. Если используемый лом разной величины, то сначала помещают самый крупный кусочек, и только после его расплавления добавляют мелкие части.

Чтобы убедиться, что металл расплавился, печь можно слегка покачать — поверхность порошка в этом случае также начинает колыхаться. После остывания металла его переворачивают и снова расплавляют. Так повторяется несколько раз, пока заготовка не примет более-менее шаровидную форму, свидетельствующую о качестве расплава.

Когда надо плавить мелкую стружку или опилки простых металлов, их засыпают прямо в лунку и плавят как обычно. Более драгоценный металл, с целью его сохранности, помещают в стеклянную ампулу из-под лекарства и плавят вместе с ней. Образовавшаяся у расплава корочка из стекла легко обсыпается при охлаждении в воде.

Легкоплавкие металлы — олово, алюминий и тому подобное — лучше помещать в железную чашечку. Для получения сплавов сначала кладут в порошок более тугоплавкий металл, а после его расплавления вводят легкоплавкий. Например: медь + олово; медь + алюминий.

В электропечи можно плавить олово, алюминий, железо, никель, медь, серебро, золото, палладий. После плавки полученные заготовки подлежат ковке. Их надо расклепывать на наковальне не спеша особенно вначале, небольшим молотком. И как можно чаще нагревать заготовку на газовой плите докрасна, затем остужать в холодной воде и снова расклепывать до нужных размеров.

Категорически нельзя плавить магний, свинец, кадмий, цинк и цинкосодержащие сплавы (цинковая латунь, мельхиор), а также серебряные контакты от различных типов реле, приборов, пускателей — в них содержится до 50% кадмия, который выгорает, образуя желтый ядовитый дым.

Если нет возможности приобрести мощный трансформатор, то его можно заменить составным. Для этого надо взять несколько менее мощных однотипных трансформаторов и параллельно соединить их выходные обмотки (при условии, что все они рассчитаны на одинаковое напряжение). Возможен и самодельный трансформатор. Он собирается из Г-образных пермалоевых пластин с внутренним сечением 60х32 мм. Его сетевая обмотка наматывается эмалированным проводом толщиной 1 мм и содержит 620 витков. Понижающая обмотка наматывается проводом прямоугольного сечения 4,2х2,8 мм и содержит 70 витков.

Что касается техники безопасности при работе с этой печью, то надо помнить, что сварочный трансформатор требует крайне осторожного обращения. Нельзя допустить, чтобы произошло короткое замыкание в проводах или между электродами в самой печи. Выключатель сети трансформатора должен располагаться рядом, чтобы в любую секунду его было удобно отключить. Нельзя также ни на минуту оставлять работающую печь без присмотра. Рядом всегда должна находиться емкость с водой, где остужаются горячие заготовки.

А. ПОПОВ, г. Кривой Рог, Украина
Примечания techproff`а

Вот такой вариант самодельной тигельной печи был приведен в журнале "Химия и жизнь" №4 за 1977 год.

Заметка называется "Тигельная печь за 70 копеек". Вот ее полный текст:

"В магазинах продают нагревательные элементы для отражательных печей, по 70 копеек за штуку. Это шамотные конусы с намотанной на них нихромовой спиралью и металлическим цоколем. Из такого элемента можно сделать маленькую тигельную печь, показанную на рисунке.
Прежде всего из нагревательного элемента надо удалить цоколь и центральный стержень. Затем прикрепить верхнюю часть спирали маленьким шурупом, ввернув его в уже имеющееся отверстие, а нижнюю ее часть закрепить хомутиком. Элемент помещают в большую консервную банку и через отверстие в донышке фиксируют его гайкой. Оставшийся обьем банки заполняют асбестом. Ножки можно сделать из фарфоровых роликов для электропроводки. Не забудьте подобрать подходящую крышку, скажем фарфоровую. Я сделал уже несколько таких печей; их использовали в школе для демонстрационных опытов. Печь потребляет 400-500 Вт и позволяет получить температуру до 1000°С.
А. Н. Клочков"

---

Малогабаритная высокочастотная установка для плавки металлов

ВНИМАНИЕ!!! ПО НЕКОТОРЫМ ОТЗЫВАМ, ДАННАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ НЕ ТАК, КАК ХОТЕЛОСЬ БЫ...

"Если возникает необходимость расплавить металл (латунь, алюминий, цинк, серебро и др.) в небольших объемах, можно применить ВЧ-установку для плавки металлов индукционными токами. Общий вид установки показан на рис1., а принципиальная электрическая схема изображена на рис.2.

Генератор ВЧ генерирует колебания с частотой 27,12 МГц, он собран на четырех электронных лампах (тетродах). Неоновая лампа сигнализирует о готовности установки к работе. Ручка конденсатора переменной емкости (КПЕ) С выведена наружу. При наибольшей емкости КПЕ происходит быстрое нагревание куска металла, помещенного в тигель, который вводится в катушку L. Для расплавления куска цинка достаточно нагревать его в течение 15-20 с. Катушка L - бескаркасная, состоит из 10 витков провода ПЭВ 0,8, внутренний диаметр витка 12 мм. При необходимости увеличить диаметр катушки L, не изменяя частоты колебания работы генератора, можно воспользоваться расчетом, т. е. произвести пересчет катушки, связанный с изменением ее диаметра.

Конденсатор С переменной емкости можно взять от радиоприемника (с удаленной каждой второй пластиной). Мощность установки такова, что она практически мгновенно нагревает до красного каления отвертку. Скорость плавления металла в таких установках зависит прежде всего от мощности генератора, частоты, потерь на гистерезис и на вихревые токи в куске металла. Лампы должны быть мощными, но число их при параллельном включении не должно превышать четырех.

Конденсаторы С1-керамические или слюдяные с рабочим напряжением 1500-2000 В, если применены триоды, резистор R не нужен. ВЧ-установка питается от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В через выпрямитель, который можно смонтировать вместе с установкой или вынести в отдельный блок. При работе с установкой необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

Примечание. Данные дросселя Др в установке. Катушка без сердечника 10 витков, расстояние между витками 1 мм, провод ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм. Тигель - керамический. В качестве источника питания можно использовать любой силовой трансформатор от ламповых телевизоров или лампового радиоприемника, который имел не менее 5-6 радиоламп. Или, произвести расчет и изготовить силовой трансформатор мощностью на 250-300 Вт."

Литература: В.Г.Бастанов. 300 практических советов. Московский рабочий, 1986.